整流装置谐波抑制方法
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ｒ ｃｉ ｅｓ ｔ ａ ｏ ｔ ｌｈ ｒ ｎ ｃｍｅ ｏ ｒ ｎ ｌｚ ｄ ａ ｄ ｓ ｍｍａ ｚ ｄ Ｓ ｓｔ ｒ ｖｄ ｕ ｄ ｎ ｅ ｆｒｒ ｓ ａ ｃ ｅｓ ｗ ｏ ｄ ｖ ｔ ｅ ｔ ｒ ｔ ｎ ｒ ａ ｍｏ ｉ ｉ ｆ ｈ ｃ ｏ ｔ ｄ ａ ｅ ａ ａｙ ｅ ｎ ｕ ｈ ｉ ｒ ｅ Ｏａ ｏ ｐ ｉ ｅ ｇ ｉａ ｃ ｅ ｅ ｒ ｈ ｒ ｈ ｅ ｏ ｅ ｏ ｏ
装置的注入电流式的补偿方法 ， 主要是采取无源滤波 器、 有源滤波器和三次谐波注入方法 ；２ 高功率因数 （） Ｐ ＷＭ整流装置 ；３ 采用多重化 、 （） 多脉波 的移相叠加
整 流技术 。
的阻抗频率特性对滤波器 的滤波效果会产生很大的影
响， 这是无源滤波器的一大缺点。串联或并联在 电网 上的无源滤波器还很有可能与电网发生串、 并联谐振。
ｔ ａ ｍｏ ｉ ｏ ｔｏ ｆｅｅ ｔ ｃｐｏ ｒｓ ｓｅ ． ｏ ｈ ｒ ｎ ｃ ｃ ｎ ｒ ｌｏ ｌ ｃｒ ｗｅ ｙ ｔｍｓ ｉ
Ｋｅ ｒ ｓ：ｅ ｔ ｅｓ ｈ ｒ ｏ ｉ；ｕ ｐ ｅｓｏ ｙ ｗｏ ｄ ｒｃｉ ｒ ； ａ ｎｃ ｓ ｐ ｒｓｉｎ ｉ ｆ ｍ
１ 引言
为 解决 日益 严重 的能 源 和 环境 问题 ， 们普 遍 追 人
＜电气开关＞ ２ １ ． ｏ３ （０ ０ Ｎ ． ）
７
术 ，０ ２ ２ （ ０ ：７— ２ ２ ０ ，６ １ ） ４ ５ ．
率 因数状 态运 行 ， 外 Ｐ 此 ＷＭ 整 流 器 还 可 以实 现 能 量
的双向传输 。ＩＢ Ｇ Ｔ等新型 电力电子半导体开关器件 的 出现 和 Ｐ ＷＭ 控 制技 术 的发 展 ， 大 地促 进 了 Ｐ 极 ＷＭ 整流 电路 的发 展 。
或非 正 弦形式 提供 电能 ， 同时新 的节 能 负 载也 不 是 以
无源滤波器 由电容 、 电感 ， 时候还 包括电阻组 有
成 。通 过将 电容 和 电感 调谐 到某 一 次 谐 波 频 率 ， 对该
传统的基频正弦方式用电。但传统公用电网是 以工频
正弦运行方式来设计的， 这就需要将新的电源 电能变 换为工频正弦电能以连接于公用电网或将公用电网的 电能进行变换来供给负荷。通常， 电能的变换是靠电 力 电子装 置实 现 ， 而整流 装置 在其 中 占很 大 比例¨２。 ’ ｊ
关键 词 ： 流装 置 ； 波 ； 制 整 谐 抑 中图分 类号 ： Ｍ １ Ｔ ７ 文献标识 码 ： Ｂ
Ａ ｒ ｎ ｃ Ｓ ｐ ｒ ｓｉｎ Ｍ ｅｈ ｄ ｏ ｈ ｃ ｉ ｅ Ｈａ ｍｏ ｉ ｕ ｐ ｅ ｓｏ ｔ ｏ ｆｔ ｅ Ｒｅ ｔｆ ｒ ｉ
ＦＡＮＧ ｉ ＨＥ ｉｎ ， ＡＮＧ Ｌｉ Ｌ ｕ， Ｙ— ｉ Ｙ
对Ｐ ＷＭ整 流技 术 的研 究 主要． 于电力电子 开关的整流 电路 谐波滤 除法研 究 基
其设 计方 法稳定 可靠 、 结构 简单 、 可靠 性 高 、 济高 效 、 经
运行功率大等优点－ ， 目前最常用的整流装置谐波 １是 Ｊ
抑制措 施 ， 被广泛 应用 于高 压直 流输 电 、 功率 整流设 大 备 的谐 波抑 制等工 业 场合 。
在负载端则以高效能的电力电子用电设备的广泛流行 为标志。然而新的电源形式大多数都是 以非额定频率
２ 注入式 电流补偿技术
２ １ 无源 滤波 技术 ．
求新 的能源供给以及高效的供电设备和节能的用电方
式 。这些 变化 在 电力 系 统 侧体 现 为 新 能 源发 电方 式 、 灵 活 的电 网控 制 Ｆ Ｃ Ｓ装 置技 术 的研 究 和 实 现 。而 ＡＴ
无源 滤波器 的工 业 应 用 已经有 相 当长 的 历史 ， 因
（ ｌ ｔｃｌ ｎｉｅｒ ｇＣ ｌｇ ， ｕｎｘ Ｕ ｉｅｓｙＮ ｎ ｉｇ５ ００ Ｃ ｉａ Ｅｅ ｒ ａ Ｅ ｇｎｅｉ ｏｅｅＧ ａｇｉ ｎｖｒｔ， ａｎｎ ３ ０４，ｈｎ ） ｃ ｉ ｎ ｌ ｉ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ａ ｎｃｉ ｐｏｉｇ ｔｏ ｅ ｅｔ ｅ ｒ ｅ ｔ ． ｈ ａｍ ｅ ｓｅ ｎ ｓｒ ｃ ：ｈ ｒ ｉ ｍ ｒｖｎ ｈ ｄｏ ｔ ｃ ｆ ｒｓ ｅ ｎｅ Ｔ ｅ ｈ ｒ ｔ ｆ ｓ ｄ印ｐｉａ ｏ ｆ ｌ ｋｎ ｓ ｆ ｈ ｍｏ ｍｅ ｆ ｒ ｉ ｉｐ ｓ ｄ ｈ ｉ ｃ ｉ ｆｉ ａ ｌ ｔ ｎｏ ｌ ｉｄ ｃｉ ａ ｏ
对 于 整流 装置 的谐 波 消 除 工作 ， 多学 者 也 进行 很 了广泛 的研 究 。主 要 有 以下 三 种 思路 ： １ 采 用 额 外 （）
次谐波形成低阻抗支路或高阻抗支路 ， 以分流谐 波或
阻止谐 波进 入 电网 。
整流负载通常被视为谐波电流源 ， 通常所用 的整流
负载无源滤 波 装 置 都是 并 联 在 整 流 负载 和 电 网之 间 。 它通 过为整流 负载产 生 的谐 波 电流 提供 一个 低 阻抗 的 通路 ， 整流负载 的谐 波电流分流 ， 不流人 电网。 将 使其 滤波 器对 整流 装置谐 波 的抑制 主要 是通 过改 变 电 网的阻抗 频率 特性 实 现 的 。 因此 ， 波 器 安装 处 系 统 滤
＜ 电气开关＞ ２ １． ｏ３ （０ ０ Ｎ ． ）
５
文章编 号 ：０ ４— ８ Ｘ（０ ０ ０ ０ ０ １０ ２ ９ ２ １ ）３— ０ ５—０ ３
整 流装 置 谐波 抑 制 方法
方柳 ， 何伊妮 ， 阳丽 （ 广西大学 电气工程 学院， 西 南宁 ５０ ０ ） 广 ３０ ４
摘 要 ： 绍 了整 流装 置 的谐波 治理 方法 ， 析和 总结 了各种 整 流装 置谐 波 治理 方 法 的特 点和 应 用 前景 ， 介 分 为致 力 于 电力 系统谐 波 治理 的 学者 和研 究人 员提 供 了指 导。
装置的注入电流式的补偿方法 ， 主要是采取无源滤波 器、 有源滤波器和三次谐波注入方法 ；２ 高功率因数 （） Ｐ ＷＭ整流装置 ；３ 采用多重化 、 （） 多脉波 的移相叠加
整 流技术 。
的阻抗频率特性对滤波器 的滤波效果会产生很大的影
响， 这是无源滤波器的一大缺点。串联或并联在 电网 上的无源滤波器还很有可能与电网发生串、 并联谐振。
ｔ ａ ｍｏ ｉ ｏ ｔｏ ｆｅｅ ｔ ｃｐｏ ｒｓ ｓｅ ． ｏ ｈ ｒ ｎ ｃ ｃ ｎ ｒ ｌｏ ｌ ｃｒ ｗｅ ｙ ｔｍｓ ｉ
Ｋｅ ｒ ｓ：ｅ ｔ ｅｓ ｈ ｒ ｏ ｉ；ｕ ｐ ｅｓｏ ｙ ｗｏ ｄ ｒｃｉ ｒ ； ａ ｎｃ ｓ ｐ ｒｓｉｎ ｉ ｆ ｍ
１ 引言
为 解决 日益 严重 的能 源 和 环境 问题 ， 们普 遍 追 人
＜电气开关＞ ２ １ ． ｏ３ （０ ０ Ｎ ． ）
７
术 ，０ ２ ２ （ ０ ：７— ２ ２ ０ ，６ １ ） ４ ５ ．
率 因数状 态运 行 ， 外 Ｐ 此 ＷＭ 整 流 器 还 可 以实 现 能 量
的双向传输 。ＩＢ Ｇ Ｔ等新型 电力电子半导体开关器件 的 出现 和 Ｐ ＷＭ 控 制技 术 的发 展 ， 大 地促 进 了 Ｐ 极 ＷＭ 整流 电路 的发 展 。
或非 正 弦形式 提供 电能 ， 同时新 的节 能 负 载也 不 是 以
无源滤波器 由电容 、 电感 ， 时候还 包括电阻组 有
成 。通 过将 电容 和 电感 调谐 到某 一 次 谐 波 频 率 ， 对该
传统的基频正弦方式用电。但传统公用电网是 以工频
正弦运行方式来设计的， 这就需要将新的电源 电能变 换为工频正弦电能以连接于公用电网或将公用电网的 电能进行变换来供给负荷。通常， 电能的变换是靠电 力 电子装 置实 现 ， 而整流 装置 在其 中 占很 大 比例¨２。 ’ ｊ
关键 词 ： 流装 置 ； 波 ； 制 整 谐 抑 中图分 类号 ： Ｍ １ Ｔ ７ 文献标识 码 ： Ｂ
Ａ ｒ ｎ ｃ Ｓ ｐ ｒ ｓｉｎ Ｍ ｅｈ ｄ ｏ ｈ ｃ ｉ ｅ Ｈａ ｍｏ ｉ ｕ ｐ ｅ ｓｏ ｔ ｏ ｆｔ ｅ Ｒｅ ｔｆ ｒ ｉ
ＦＡＮＧ ｉ ＨＥ ｉｎ ， ＡＮＧ Ｌｉ Ｌ ｕ， Ｙ— ｉ Ｙ
对Ｐ ＷＭ整 流技 术 的研 究 主要． 于电力电子 开关的整流 电路 谐波滤 除法研 究 基
其设 计方 法稳定 可靠 、 结构 简单 、 可靠 性 高 、 济高 效 、 经
运行功率大等优点－ ， 目前最常用的整流装置谐波 １是 Ｊ
抑制措 施 ， 被广泛 应用 于高 压直 流输 电 、 功率 整流设 大 备 的谐 波抑 制等工 业 场合 。
在负载端则以高效能的电力电子用电设备的广泛流行 为标志。然而新的电源形式大多数都是 以非额定频率
２ 注入式 电流补偿技术
２ １ 无源 滤波 技术 ．
求新 的能源供给以及高效的供电设备和节能的用电方
式 。这些 变化 在 电力 系 统 侧体 现 为 新 能 源发 电方 式 、 灵 活 的电 网控 制 Ｆ Ｃ Ｓ装 置技 术 的研 究 和 实 现 。而 ＡＴ
无源 滤波器 的工 业 应 用 已经有 相 当长 的 历史 ， 因
（ ｌ ｔｃｌ ｎｉｅｒ ｇＣ ｌｇ ， ｕｎｘ Ｕ ｉｅｓｙＮ ｎ ｉｇ５ ００ Ｃ ｉａ Ｅｅ ｒ ａ Ｅ ｇｎｅｉ ｏｅｅＧ ａｇｉ ｎｖｒｔ， ａｎｎ ３ ０４，ｈｎ ） ｃ ｉ ｎ ｌ ｉ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ａ ｎｃｉ ｐｏｉｇ ｔｏ ｅ ｅｔ ｅ ｒ ｅ ｔ ． ｈ ａｍ ｅ ｓｅ ｎ ｓｒ ｃ ：ｈ ｒ ｉ ｍ ｒｖｎ ｈ ｄｏ ｔ ｃ ｆ ｒｓ ｅ ｎｅ Ｔ ｅ ｈ ｒ ｔ ｆ ｓ ｄ印ｐｉａ ｏ ｆ ｌ ｋｎ ｓ ｆ ｈ ｍｏ ｍｅ ｆ ｒ ｉ ｉｐ ｓ ｄ ｈ ｉ ｃ ｉ ｆｉ ａ ｌ ｔ ｎｏ ｌ ｉｄ ｃｉ ａ ｏ
对 于 整流 装置 的谐 波 消 除 工作 ， 多学 者 也 进行 很 了广泛 的研 究 。主 要 有 以下 三 种 思路 ： １ 采 用 额 外 （）
次谐波形成低阻抗支路或高阻抗支路 ， 以分流谐 波或
阻止谐 波进 入 电网 。
整流负载通常被视为谐波电流源 ， 通常所用 的整流
负载无源滤 波 装 置 都是 并 联 在 整 流 负载 和 电 网之 间 。 它通 过为整流 负载产 生 的谐 波 电流 提供 一个 低 阻抗 的 通路 ， 整流负载 的谐 波电流分流 ， 不流人 电网。 将 使其 滤波 器对 整流 装置谐 波 的抑制 主要 是通 过改 变 电 网的阻抗 频率 特性 实 现 的 。 因此 ， 波 器 安装 处 系 统 滤
＜ 电气开关＞ ２ １． ｏ３ （０ ０ Ｎ ． ）
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文章编 号 ：０ ４— ８ Ｘ（０ ０ ０ ０ ０ １０ ２ ９ ２ １ ）３— ０ ５—０ ３
整 流装 置 谐波 抑 制 方法
方柳 ， 何伊妮 ， 阳丽 （ 广西大学 电气工程 学院， 西 南宁 ５０ ０ ） 广 ３０ ４
摘 要 ： 绍 了整 流装 置 的谐波 治理 方法 ， 析和 总结 了各种 整 流装 置谐 波 治理 方 法 的特 点和 应 用 前景 ， 介 分 为致 力 于 电力 系统谐 波 治理 的 学者 和研 究人 员提 供 了指 导。